ليس من السهل تطوير ملف BEV والتي ، مثل مركبات ICE الحالية ، يمكن إعادة تزويدها بالوقود في ثلاث دقائق ، ولها مدى يصل إلى 1.000 كيلومتر على خزان ممتلئ ، وتستفيد من البنية التحتية الكافية ويمكن تشغيلها بسهولة لمدة 10 سنوات على الأقل. ومع ذلك ، فإن ظهور بطاريات الحالة الصلبة بالكامل يمكن أن يعطل الوضع الحالي ويسرع اعتماد السوق بشكل كبير BEV.
عند استخدام بطاريات الليثيوم أيون ، المستخدمة على نطاق واسع في الهواتف الذكية والأجهزة الإلكترونية المصغرة الأخرى ، في تطبيقات السيارات ، فإنها تفرض متطلبات أعلى بكثير على السلامة وعمر البطارية.
في الوقت نفسه ، هناك مفاضلة بين التحسينات في النطاق ، والتي تتطلب بشكل أساسي زيادة كثافة الطاقة ، والسلامة / المتانة. هذه المقايضة هي السبب الرئيسي وراء اعتبار أداء بطاريات الليثيوم أيون الحالية حاجزًا لا يمكن التغلب عليه أمام زيادة استيعاب السوق للسيارات الكهربائية.
بطاريات الحالة الصلبة لديها القدرة على التغلب على هذه المشاكل. بطاريات الحالة الصلبة لها تاريخ طويل. تم تطوير الإلكتروليتات الصلبة في السبعينيات ، لكن الموصلية الأيونية غير الكافية حدت من تطبيقها. ومع ذلك ، فقد تم مؤخرًا اكتشاف إلكتروليتات صلبة ذات موصلية أيونية مماثلة أو متفوقة للإلكتروليتات السائلة ، مما يسرع من جهود البحث والتطوير.
مصنعي السيارات
في معرض طوكيو للسيارات 2017 ، أعلنت تويوتا عن هدف لتسويق BEV الحالة الصلبة بالكامل في النصف الأول من عشرينيات القرن الماضي. على الرغم من أن الجيل الأول من BEV التي ستستخدم بطاريات الحالة الصلبة بالكامل والتي من المتوقع أن تطلقها شركة تويوتا ، سيكون لها حجم إنتاج محدود فقط ، ولا شك أن إعلان الشركة سيحفز المزيد من الجهود من قبل العديد من الشركات والباحثين والجهات الحكومية في تطوير جميع بطاريات الحالة الصلبة .
أعلنت كل من فولكس فاجن وهيونداي موتور ونيسان موتور عن استثمارات في شركات ناشئة ، لذلك نعتقد أن هذا الموضوع من المرجح أن يستفيد من زيادة الاهتمام.
تتكون بطاريات الليثيوم أيون الحالية من الكاثود ومحلول إلكتروليت وفاصل وأنود. الفرق في بطارية الحالة الصلبة هو أن المنحل بالكهرباء صلب. في الواقع ، جميع المكونات والمواد صلبة ، ومن هنا جاءت مصطلحات "الحالة الصلبة".
تعتمد خصائص بطاريات الحالة الصلبة على المواد المستخدمة ، ولكن الأبحاث حتى الآن تكشف عن إمكانات واضحة من حيث السلامة ، ومقاومة التسرب ، ومقاومة الاحتراق (هيكل التبريد المبسط) ، والتصغير ، ومرونة التصميم من حيث تكوين الاتصال المباشر للبطاريات. طبقة الخلية ، دورة تفريغ طويلة نسبيًا ، لا يوجد تدهور بسبب خصائص درجة الحرارة العالية / المنخفضة الجيدة ، أوقات الشحن القصيرة ، كثافة الطاقة العالية وكثافة الطاقة العالية.
في الماضي ، كان يُنظر إلى كثافة الطاقة المنخفضة على أنها ضعف في بطاريات الحالة الصلبة ، لكن معهد طوكيو للتكنولوجيا وفريق أبحاث تويوتا طوروا بشكل مشترك بطارية صلبة ذات كثافة طاقة تبلغ ثلاثة أضعاف كثافة الطاقة وضعف كثافة الطاقة الموجودة. بطاريات الليثيوم أيون. نعتقد أن جميع بطاريات الحالة الصلبة لديها القدرة على التغلب على عيوب السيارات الكهربائية.
تشمل التأثيرات الرئيسية لبطاريات الحالة الصلبة على صناعة السيارات تسارعًا في استيعاب السوق لـ BEV والتغيرات في سلسلة توريد البطاريات BEV. ستة BEV سيحل محل مركبات ICE ، فلن تكون هناك حاجة للمحركات وناقل الحركة والأجزاء ذات الصلة ، ولكن ستكون هناك حاجة جديدة للبطاريات والمحولات والمحركات والأجزاء المتعلقة بهذه الأنظمة.
بالنسبة لمجمعي السيارات التقليديين ، الذين ينتجون المحركات ومحركات الدفع داخل الشركة ، فإن التأكد من أن لديهم القدرة على تطوير بطاريات الحالة الصلبة بالكامل داخل الشركة يعد مصدرًا مهمًا للقيمة المضافة. بالنسبة للموردين ، سيكون من المهم مراجعة التقنيات الأولية لتطوير مكونات جديدة.
إذا كان هناك زيادة في اعتماد السوق BEVمن المرجح أيضًا أن تتغير القواعد الوطنية التي تحكم أشياء مثل الضرائب وسياسة الطاقة والموارد.
التحول من بطاريات الليثيوم أيون السائلة إلى الحالة الصلبة يعني أيضًا التحول من السائل إلى الشوارد الصلبة وانخفاض الحاجة إلى الفواصل ، وسيكون هناك إمكانية لاستخدام مواد جديدة للكاثودات والأنودات.
من المرجح أن تكون المواد المستخدمة في بطاريات الحالة الصلبة بالكامل التي ستطلقها تويوتا في النصف الأول من عام 2020 مماثلة لتلك المستخدمة حاليًا ، ومع انخفاض أحجام الإنتاج ، من المحتمل أيضًا أن يكون التأثير على سلسلة التوريد الحالية. صغير. ومع ذلك ، إذا رأينا تقدمًا ملموسًا في جهود البحث والتطوير ، فمن المحتمل أن تكون بطاريات الحالة الصلبة المتوفرة في النصف الثاني من عشرينيات وثلاثينيات القرن الحالي معطلة.
كان هناك حديث عن التحيز تجاه أنا BEV، ولكن إجماع السوق الحالي هو أننا الآن في عصر "تنويع مجموعة نقل الحركة" بدلاً من بداية عصر BEV كما. ومع ذلك ، نعتقد أنه إذا نجحت الجهود المبذولة لتطوير الإنتاج الضخم لبطاريات الحالة الصلبة بالكامل ، فإن عصر BEV يمكن أن تكون قريبة.
ومع ذلك ، هناك عدد من المشاكل التي يجب التغلب عليها. لقد بدأ للتو البحث والتطوير الهادفين إلى الإنتاج الضخم لجميع بطاريات الحالة الصلبة ، ولم يتضح بعد إلى أي مدى ستنخفض تكاليف الإنتاج. من الناحية النظرية ، يجب أن يكون هناك إمكانية كبيرة لخفض التكلفة نظرًا لتبسيط حزم البطاريات واستخدام مواد قطب كهربائي منخفضة التكلفة.
من ناحية أخرى ، إذا كان هناك تقدم أكبر من المتوقع في تحسين أداء بطاريات الليثيوم أيون وتخفيضات أكبر في التكلفة ، فقد يتأخر الانتقال إلى بطاريات الحالة الصلبة بالكامل.
هناك أيضًا خطر الاهتمام بـ i BEV قد تتلاشى نفسها بسبب التطورات في السيارات الكهربائية الهجينة (HEV) ومركبات ICE القياسية ، والجدل حول العجلات والشعبية المتجددة لمركبات الديزل ، مما قد يعني إضعاف جهود التطوير لجميع البطاريات ذات الحالة الصلبة.
من وجهة نظر المدى والوقت اللازم للتزود بالوقود بالهيدروجين ، تعتبر مركبات خلايا الوقود منافسًا محتملاً آخر. في حين أن قضايا البنية التحتية هي قضية ، هناك إمكانات كبيرة من حيث استبدال الوقود الأحفوري ونقل الطاقة.
صنف المسح التنفيذي العالمي للسيارات لعام 2018 لشركة KPMG المركبات التي تعمل بخلايا الوقود على أنها الاتجاه الرئيسي الأعلى حتى عام 2025 و BEV احتلت المرتبة الثالثة وفقًا لمديري السيارات العالميين. في عام 3 ، قلب نفس الاستطلاع الطاولة ، مع i BEV في المرتبة الأولى والمركبات التي تعمل بخلايا الوقود في المرتبة الثالثة.
BlogInnovazione.it
أعلنت صحيفة فاينانشيال تايمز يوم الاثنين الماضي عن صفقة مع OpenAI. "فاينانشيال تايمز" ترخص صحافتها ذات المستوى العالمي...
يدفع الملايين من الأشخاص مقابل خدمات البث، ويدفعون رسوم الاشتراك الشهرية. من الشائع أنك…
سوف تستمر شركة Coveware by Veeam في تقديم خدمات الاستجابة لحوادث الابتزاز السيبراني. ستوفر Coveware إمكانات الطب الشرعي والمعالجة...
تُحدث الصيانة التنبؤية ثورة في قطاع النفط والغاز، من خلال اتباع نهج مبتكر واستباقي لإدارة المحطات.
